SPT

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS – ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y DE LA

CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES

CÓDIGO:

PT-14 REGISTROS DEL SISTEMA DE CALIDAD

GUÍA DE PRACTICAS DE LABORATORIO

ELABORADO POR: DOCENTE RESPONSABLE

APROBADO POR: COORDINADOR ÁREA DE CONOCIMIENTO

FIRMA: FIRMA:

FECHA: FECHA:

CARRERA: INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA: INGENIERIA DE SUELOS PROFESOR: ING. HUGO BONIFAZ



CÓDIGO:


HISTÓRICO DE MODIFICACIONES

EDICIÓN FECHA HOJAS

AFECTADAS CAUSA

1 JUNIO 2014 TODAS CREACIÓN DEL REGISTRO



CÓDIGO:


PRACTICA No: 5

TEMA: SPT (STANDARD PENETRATION TEST) NORMA: ASTM D 1586 OBJETIVO: Determinar la Compacidad y la Capacidad de Soporte del suelo. - MARCO TEÓRICO: El ensayo S.P.T. (Standard Penetration Test) consiste básicamente en contar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro un estrato de suelo, un toma-muestras (cuchara partida) de 30 cm. de largo, a diferentes profundidades (generalmente con variación de metro en metro). El toma-muestras es golpeado bajo energía constante, con una maza en caída libre de 140 lb. (33.5 Kg.) y una altura de caída de 30 plg. (76,2 cm.). Este ensayo se realiza en depósitos de suelo arenoso y de arcilla blanda; no es recomendable llevarlo acabo en depósitos de grava, roca o arcilla consolidada, debido a los daños que podría sufrir el equipo de perforación al introducirlo dentro de dichos estratos. - PARTE EXPERIMENTAL: - MATERIALES, EQUIPOS E INSUMOS.

Materiales y equipos cantidad insumos cantidad

Trípode de carga Flexómetro Parafina sellante Fundas de plástico Tarjetas de identificación

1 1 1 10 10

- PROCEDIMIENTO

De forma general el ensayo se ejecuta de la siguiente manera:

En primer lugar se realiza un sondeo hasta la profundidad establecida, y a continuación se lleva al fondo de dicha perforación una cuchara normalizada que se hinca 15 cm. en la capa a reconocer, a fin de eliminar la zona superficial parcialmente alterada.

Se hace entonces una señal sobre el varillaje y se cuenta el número de golpes (N) necesarios para hincar de nuevo la cuchara, la profundidad de un pie (30 cm.). Como se mencionó anteriormente, la masa que se utiliza para la hinca pesa 140 lb. y su altura de caída es 30 plg., lo que corresponde a un trabajo de 0.5 KJ por golpe, aproximadamente.

Entonces el parámetro medido será: N = N1 + N2, en donde N1 corresponde a el número de golpes necesarios para hundir el toma-muestras 15 cm. y N2 es en número de golpes que se necesita para hundir los 15 cm. restantes del toma-muestras.

Finalmente se abre la cuchara partida y se toma la muestra de su interior, para realizar los ensayos correspondientes (Contenido de Humedad, Granulometría, Límites de Consistencia, Peso Específico).



CÓDIGO:


Este ensayo se debe realizar máximo hasta los 50 golpes, ya que, después de este límite, introducir el equipo de perforación dentro del estrato puede causar daños al mismo. Cuando tenemos este caso, se dice que existe RECHAZO (roca o suelo muy bueno).

- CÁLCULOS El valor de N (número de golpes necesarios para hincar un toma-muestras de 30 cm. de longitud en un estrato de suelo, una profundidad que generalmente varía de metro en metro) se determina, como se mencionó anteriormente, sumando los valores de N1 + N2, entonces:

N = N1 + N2 Donde: N1: número de golpes necesarios para hincar el toma-muestras15 cm. N2: número de golpes necesarios para hincar el toma-muestras otros 15 cm. A partir del N del Ensayo S.P.T. se pueden determinar la Resistencia a la Penetración y la Presión Admisible.

Resistencia a la Penetración

4*NRp Carga Admisible

10

Nadm

Otro parámetro que se puede determinar a partir del N obtenido y de la clasificación posterior del suelo, es el Grado de Compacidad en caso de suelos arenosos y la Consistencia en caso de suelos arcillosos, esto mediante tablas que relacionan los mencionados valores:



CÓDIGO:


Ejemplo: Con los siguientes datos obtenidos de un ensayo S.P.T., determinar: El número de golpes N, la resistencia a la penetración, la presión admisible del suelo y el grado de compacidad. Los resultados del cuadro anterior se desarrollan en el cuadro Nº2 en el siguiente proceso.

Para obtener los valores buscados en el problema, sigo el siguiente procedimiento:

Con los valores de N obtenidos del S.P.T. obtengo un diagrama graficando dichos valores y uniendo los puntos que estos generan con líneas.

En el diagrama, podemos observar que existen dos partes diferentes bien definidas. A partir de esta consideración digo que existen 2 estratos, cada uno con diferente Grado de Compacidad. El N promedio para cada estrato es precisamente el promedio de los diferentes valores de N obtenidos para cada profundidad.

Seguidamente determino el Grado de Compacidad de cada estrato mediante la tabla que corresponde a la relación existente entre este parámetro y el N del S.P.T.:



CÓDIGO:


Para nuestro primer valor, N=35, tenemos un Gc=0,65; igualmente para N=44, Gc=0,74.

La resistencia a la Penetración se puede calcular como se mencionó anteriormente, con la siguiente expresión:

4*NRp Para el primer valor de N que corresponde a 39, Rp=156 Kg./cm2. De la misma forma calculo los valores de Rp para cada N.

Finalmente obtenemos la Presión Admisible, que se puede calcular mediante la expresión anteriormente mencionada:

10

Nadm

Para N=39, la presión admisible σadm=3,9 Kg./cm2, calculándose los demás valores de σadm de manera similar.

- RESULTADOS CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELOS

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